PARTICELLE FINI, ULTRAFINI E NANOPARTICELLE


PARTICELLE FINI, ULTRAFINI E NANOPARTICELLE IN AMBIENTE DI
VITA E DI LAVORO: POSSIBILI EFFETTI SANITARI E MISURA
DELL’ESPOSIZIONE INALATORIA

Achille Marconi, Dipartimento Ambiente e Connessa Prevenzione Primaria, Istituto Superiore di Sanità, Roma, Corresponding Author: Dott. Achille Marconi- Istituto Superiore di Sanità-Dipartimento Ambiente e Connessa Prevenzione Primaria-(Department of Environment and Prevention)-Viale Regina Elena 299, 00161 Rome-ITALY

E-mail: marconi@iss.it

RIASSUNTO

L’evidenza sperimentale più recente ha fornito risultati che indicano come l’esposizione a particelle aerodisperse con dimensioni più fini, comprese quelle ultrafini o nanometriche (PN, dimensioni < 100 nm) di origine secondaria negli ambienti lavorativi e di vita (scarichi diesel, fumi di saldatura, particelle ultrafini in aria urbana), sia responsabile di effetti negativi per la salute. Benchè i meccanismi di azione biologica non siano ancora sufficientemente noti, la considerevole base di dati sanitari e ambientali sulle particelle aerodisperse negli ambienti lavorativi e di vita ha fornito indicazioni sulle caratteristiche che possono influenzare la tossicità e la relazione doserisposta. Diversamente dalle particelle con dimensioni supermicrometriche, per le quali l’esposizione è caratterizzata tradizionalmente in termini di massa, i parametri apparentemente più rilevanti nel caso delle particelle più fini, ed in particolare delle PN (o ultrafini), comprendono il numero, la morfologia, la solubilità, l’area superficiale e la sua reattività chimica. Il rapido sviluppo del settore delle nanotecnologie, basato sull’impiego di una varietà di tipi di PN (generate intenzionalmente e dotate di proprietà uniche e specifiche), configura ulteriori scenari di esposizione le cui caratteristiche sono ad oggi ancora sconosciuti. La preoccupazione dei potenziali effetti sanitari derivanti dall’esposizione inalatoria alle PN ha accelerato in questi ultimi anni l’attività di studio per individuare la strumentazione appropriata a caratterizzare l’esposizione associata alle diverse potenziali sorgenti di particelle con dimensioni nanometriche. In questa breve rassegna vengono descritti i principali problemi attualmente esistenti per affrontare le esigenze di misurazione dei livelli di concentrazione/esposizione biologicamente rilevanti nell’atmosfera degli ambienti lavorativi in cui sono presenti sorgenti di particelle molto fini ed, in particolare, nanometriche (generate intenzionalmente o non).

Parole chiave

: aerosol, particelle ultrafini, particelle nanometriche, nanotecnologie,

salute, rischio, inalazione, esposizione, misura dell’esposizione, ambiente.

ABSTRACT

Recently, experimental evidence has shown that exposure to very fine particles including those ultrafine or nanometric (NP, size < 100 nm) may cause severe health effects after inhalation in ambient and occupational environments (ultrafine particles in urban air, diesel emissions, welding fumes). Although the toxicological mechanisms for these effects have not yet been explained, the considerable body of existing data on occupational and environmental impact of airborne particles provides indications on the characteristics that influence toxicity and dose-response relationships. While for supermicrometric particles it is sufficient measuring exposure in terms of mass, for very fine particles, and in particular for NP, the characteristics that are more biologically relevant include the number, size, surface area, shape, solubility, and chemical reactivity. The rapidly developing field of nanotechnology, based on the use of a variety of NP (engineered or intentionally produced and with unique and specific properties), will certainly create new exposure scenarios which actually are largely unknown. The concern of potential health impact from the exposure to NP, during the last years has accelerated the development of systems for characterizing the exposures associated to the different potential sources of particles in the submicrometer and nanometer size ranges in both the environment and the workplace. In this review the current problems for characterizing the biologically relevant exposure to very fine and nanometric particles are discussed mainly in the context of occupational aerosols.

Key words

: aerosol, ultrafine particles, nanoparticles, nanotechnology, health, risk, inhalation, exposure, exposure measurement, environment

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